Perpustakaan Digital ITB

Limbah TKKS merupakan biomassa yang melimpah di Indonesia yang dapat dimanfaatkan melalui hidrolisis dan hidrogenasi katalitik untuk menghasilkan xilitol, gula dengan pasar besar dan bertumbuh. Adapun, alternatif jalur bioproses melalui fermentasi menawarkan keunggulan yang atraktif dibandingkan jalur kimiawi tersebut karena memiliki input energi yang lebih kecil, tidak perlunya umpan D-xilosa ultramurni, dan bekerja pada kondisi operasi ambien. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan, menyimulasikan, dan menentukan kondisi optimum sistem fermentasi xilitol mode operasi partaian berulang. Pemodelan dilakukan terhadap sistem fermentasi terendam yang menggunakan medium sintetik, sistem kosubstrat glukosa-xilosa, dan biokatalis Debaryomyces hansenii. Penelitian dilakukan mengikuti 3 tahap utama, yaitu 1) pemilihan basis data, 2) pemilihan dan pengembangan model matematika, serta 3) simulasi. Penelitian dilakukan dengan bantuan piranti lunak Microsoft Excel dan MATLAB. Durasi per siklus ditetapkan sebesar 48 jam, sementara jumlah siklus ditetapkan sebanyak 6 siklus. Basis data yang digunakan pada penelitian ini bersumber dari penelitian Mateo dkk. (2021). Setelah melakukan validasi dengan data, model kinetika yang cocok untuk pemodelan fermentasi ini adalah model kinetika Monod Luedeking-Piret (MLP) dengan parameter kinetika ????????????????????????????????????????,???????? sebesar 0,362 jam-1, ????????????????/???????? sebesar 0,255 gX/gG, ????????????????,???????? sebesar 4,626 g/L, ????????????????????????????????????????,???????? sebesar 0,011 jam-1, ????????????????/???????? sebesar 0,053 gX/gS, ????????????????,???????? sebesar 0,782 g/L, ???????? sebesar 1,139 gP/gX, ???????? sebesar 0,001 gP/gX/jam, dan ???????????????? sebesar 0,003 jam-1. Kondisi optimum diperoleh pada nilai awal glukosa 30 g/L, xilosa 150 g/L, sel 0,05 g/L, dan rasio volume retensi 50% untuk skenario konsentrasi awal tetap. Skenario ini menawarkan produktivitas volumetrik dan spesifik lebih tinggi daripada variasi paling optimal untuk skenario volume konstan. Variasi ini memberikan peningkatan produktivitas pada siklus-siklus berikutnya dengan produktivitas volumetrik dalam g/L/jam untuk siklus 1 sampai 6 sebesar 0,069, 0,223, 0,294, 0,320, 0,328, dan 0,330; serta produktivitas spesifik dalam g/g/jam untuk siklus 1 sampai 6 sebesar 0,001, 0,002, 0,002, 0,001, 0,001, dan 0,001, secara berurutan.